摘要：目的研究斜撑式超越离合器用Cr7C3涂层和GCr15基体与合金钢9310对磨时的摩擦性能和磨损机理。方法在GCr15基体上利用化学气相沉积技术制备Cr7C3涂层样件。利用带有能谱分析仪的扫描电镜、X射线衍射仪和纳米压痕仪分析测量涂层的厚度和物相组成以及有无Cr7C3涂层时样件的显微硬度。利用球-盘接触式SRV-4高温摩擦磨损试验机考察Cr7C3涂层和GCr15基体的摩擦磨损性能。采用三维白光干涉形貌仪和扫描电镜系统地分析材料的磨痕情况。结果Cr7C3涂层厚度约为4~6μm,主要包含Cr7C3和(Cr,Fe)7C3两种相。涂层的平均显微硬度为22.709GPa,约为GCr15基体(11.198GPa)的2倍。在试验参数下,Cr7C3涂层的摩擦系数为0.18~0.24,GCr15基体的摩擦系数为0.15~0.20。当滑动速度为60mm/s,法向载荷为20N~60N时,GCr15的磨损率约是Cr7C3涂层的4~6倍;当滑动速度为100mm/s时,GCr15基体的磨损率约是Cr7C3涂层的7~11倍。当滑动速度为100mm/s,法向载荷为60N时,GCr15基体的磨损机理为典型的犁沟磨损。Cr7C3涂层主要为犁沟磨损和一定的疲劳磨损。结论Cr7C3涂层具有较高的硬度和良好的耐磨性,有助于改善基体的耐磨性能和斜撑式超越离合器的使用性能。

关键词：cr7c3涂层 gcr15基体 磨损机理 耐磨性 显微硬度 

单位：清华大学机械工程系; 北京100084; 精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室; 北京100084; 陆军航空兵研究所; 北京101121